通过Modbus网关优化SCADA系统的方法是什么我们如何利用Can协议帧格式来提高系统效率

数据收集与监控体系(SCADA)能够远程监测电子参数,在电力行业中被广泛应用。SCADA系统通常采用Modbus TCP等工业以太网协议,而在数据生成过程中,串口表计/终端设备支持的则是Modbus RTU协议。

为了解决互操作性问题,一些用户会通过嵌入式计算机来完成所需的协议转换,但这种方法需要在程序设计上投入大量资源。因此,用户倾向于使用网关来轻松实现Modbus TCP和Modbus RTU协议之间的转换。那么,网关在数据收集方面有哪些方式可用?哪种方式能提供最快的数据收集速度?

明线传输方式通讯

明线传输方式通讯通常是Modbus网关市场上的标准配置。设置可以完成明线传输方式转换的网关相对简单便捷;然而,每个串口只能处理一个请求-响应任务,因此SCADA系统必须等待每次响应:

如果一个网关仅连接几个串口表计/终端设备,那么扫描时间可能不是问题。但是在大规模应用中,这将导致系统运行不稳定。在这种情况下,大量设备通过RS-485接口以菊花链拓扑结构连接到网关的串口,每次网络扫描都形成了长时间延迟。这意味着减少扫描时间是优化网络通信的一大关键因素。

署理方式通讯

署理方式旨在克服明线传输方式的问题,使得网关两端可以独立进行协议转换。一方面,网关中的每个串口都可以作为RTU master自动轮询外部设备;另一方面,该网关还可以作为Modbus TCP服务器,被SCADA系统轮询。支撑署理模式的特点之一是内置存储器,有助于无缝检索数据,并增加了SCADA程序设计灵活性。

对于企业而言,无论何时如何轻松安装都是重中之重。在署理模式下,作为RTU master的网关可以设置多条Modbus指令,以节省安装时间,一些品牌甚至支持CSV文件,可以用Excel轻松配置。

智能方式通讯

如果您对明线传输模式下的扫描时间感到不满意,那么优化当前系统就是最佳选择。Moxa MGate MB3660 工业网络门户提供智能模式,可以学习并记忆来自 SCADA 系统发来的 Modbus 指令。一旦学会某条指令,该门户就像处于署理模式,将自动发送 Modbus 请求到相关 Modbus 设备。

由于数据保存在门户存储器中,SCADA 系统可以直接从存储器获得 Modbus 响应,无需等待 Modbus 设备发送数据,从而显著提升通信效率。当你点击 WebConsole 上的一个按钮,便可启动门户学习新功能。此时,由于只需从门户经由以太网络发送至主机,所以降低了Scada 系统和 Modulus 设备之间交互所需耗费的大量秒数。

方案好坏?一试便知!

我们对支撑三种不同通信速率8/16 16 口MGateMB3660系列中的16 口工业 网络桥进行了实验测试,其中包括所有三个不同类型比如、信任或智能型号。此类模型包含八个外围模块,每个模块均带有16 字节信息,因此每一次测试总共需要读取2048 字节信息。

实验结果显示,与信任或智能型号相比,当使用清晰视图时,最快地读取所有参数只需要41 毫秒。而此外,如果使用标准清晰视图则花费312 毫秒,而若再利用未加强版清晰视图,则达到7502 毫秒。

此外,与那些为提高性能而选用的信任或智能型号相比较,对那些依赖原始清晰视图做法的人们实际上并不一定会得到更准确的事实数字,如同以下所示:因为它们无法及时更新他们所设定的数字范围,这使得他们无法即刻反映出变化,即使这些改变已经发生过多次周期。

结论:这项研究表明,因为其用于获取各项目录及其顺序以及确定是否已正确执行该项目记录流程且确保没有遗漏任何事实数字,而且它不能及时反映这些改变,所以原始清晰视图并不适合大规模应用。如果要构建新的 Scada 系统,则应该考虑使用基于签名验证规则的事务日志技术,这样将极大地提高效率并减少错误。这也意味着若要改进现有的 Scada 系统,那么应该考虑采用基于先进数据库查询语言的事务日志技术,以最大限度地减少成本并提高安全性,同时也不会影响性能。此外,它还具有很好的扩展性,使得未来能够根据需求添加更多功能和服务。如果您发现本文内容存在侵权,请联系我们删除(QQ: 2737591964),感谢您的理解!

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